短距離無線通信系統(tǒng)中超寬帶天線研究.pdf

1、超寬帶是一種新穎的無線通信技術(shù)，它具有超強的小范圍無線設(shè)備連接能力，擁有高性能、低功耗及低成本的特點。UWB(超寬帶)要求超寬帶天線具有輻射和接收時域脈沖信號的能力，脈沖信號無失真?zhèn)鬏斒浅瑢拵炀€研究的一個重要方面。
　　本論文研究了超寬帶天線的實現(xiàn)方法，對傳統(tǒng)寬帶天線及新型超寬帶天線進行分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種矩形寬縫隙結(jié)構(gòu)的超寬帶天線，采用扇形枝節(jié)共面波導(dǎo)饋電，同時，設(shè)計了一種圓形枝節(jié)共面波導(dǎo)饋電的圓形寬縫隙超結(jié)構(gòu)的超寬帶天

2、線，通過帶狀加載改善其輻射方向圖。
　　首先，文中研究了赫茲偶極子的時域輻射接收特性，根據(jù)互易定理推導(dǎo)出任意天線的輻射與接收傳輸函數(shù)的頻域關(guān)系，并采用等效網(wǎng)絡(luò)的方法推導(dǎo)出天線的輻射與接收傳輸函數(shù)的S參量表示式。論文分析了寬縫隙天線輻射基本理論，采用仿真與實驗的方法分析了矩形及圓形寬縫隙結(jié)構(gòu)的超寬帶天線的阻抗特性、輻射特性，分析了天線的時域脈沖波形特性，計算了脈沖波形保真系數(shù)，并根據(jù)實驗測量結(jié)果，分析超寬帶天線的輻射與接收傳輸特性。

3、仿真與實驗結(jié)果表明：矩形寬縫隙天線具有4:1的阻抗帶寬，圓形寬縫隙天線具有接近7:1的阻抗帶寬，它們均具有相對平坦的增益及近似全向輻射特性，較高的波形保真度及良好的傳輸特性——幅度平坦且相位線性，同時，文中設(shè)計的天線具有小尺寸、低成本及易于集成的特點，可以作為短距離無線通信系統(tǒng)的收發(fā)天線。
　　其次，UWB頻段存在多個不同標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)，為避免與現(xiàn)存系統(tǒng)可能存在的干擾，文中研究了超寬帶天線帶阻的實現(xiàn)方法，通過加載四分之一開路枝節(jié)及